随着毫米波理论与技术的日益发展,毫米波非互易器件以其体积小、重量轻等优点得到广泛的应用.因而对这类器件的分析十分重要.前人对铁氧体结波导环行器已有不少的分析.对于不规则铁氧体结环行器,已有的文献中曾采用有限元法等进行分析,但多限于二维问题.也有用场匹配法然处理不规则铁氧体例如球环行器,但由于边界问题的复杂性,使得分析过程十分复杂冗繁.因此,需要选择一种适合分析复杂边界情况的分析方法来处理这个问题.本课题采用时域有限差分法,利用其算法简便、能够灵活处理复杂边界问题的特点,对包含不规则铁氧体波导结环行器的多种结构进行全波分析.主要分为两大部分:第一,二维分析.包括任意形状满高度铁氧体柱的T结环行器、不规则T结环行器、Y结环行器、带有弯头的Y结环行器等结构.在各结构中,在铁氧体柱分别为圆形、正三角形和倒三角形三种情况下对环行器进行电磁场分析,分别得出其性能指标.第二,三维分析.包括任意形状部分高度铁氧体柱的带弯头的Y结环行器、带金属台阶的Y结环行器、带弯头带金属台阶的Y结环行器等结构.同样,在每个结构中,分别讨论铁氧体柱为圆形、正三角形和倒三角形时环行器内的电磁场分布,计算出各自的反射损耗、插入损耗和隔离度.将本课题中的计算结果和文献中用场匹配法得到的计算结果对比,吻合较好.由于本文在对结构分析时,采用的是阶梯网格逼近,在模拟与直角坐标轴偏离的结构边界时会产生误差,而且网格的大小影响计算的精度,因此,计算结果会与实际结果产生一定范围内的出入.这个问题可以通过细化网格和共形网格技术加以改善.本文通过分析,还验证了环行器的高阶模工作方式,以及金属台阶改善带宽的作用.本课题给出的各种包含不规则铁氧体的波导结环行器的分析方法,对于实际工程的设计具有指导意义.